Sistema EGR

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La teoría de recirculación del gas de escape y de la operación del sistema conforme se relaciona con los productos automotrices Repaso de la combustión diesel básica. Los componentes del sistema de recirculación del gas e escape y su operación.

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La teoría de recirculación del gas de escape y de la operación del sistema conforme se relaciona con los productos automotrices Repaso de la combustión diesel básica. Los componentes del sistema de recirculación del gas e escape y su operación.

Introducción 

Diseños Nuevos:  –  –

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Mejoras en Motor Base Sistemas de Aire, Combustible y Control Optimizados EGR

¿Qué significa EGR? Arranque en Frío Torque de Accionamiento del Embrague Respuesta Transitoria

Combustión Básica

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El sistema de recirculación del gas de escape toma una porción del gas de escape y la regresa a la cámara de combustión. La combustión ocurre cuando es inyectado combustible en un cilindro temperatura. El combustible rápidamente quemado libera una ran cantidad de ener ía térmica. La liberación de energía térmica incrementa drásticamente la presión en el cilindro. Esta presión ncremen a a mpu sa ac a a a o a pistón.

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Requerimientos para que ocurra la combustión:  –  –  –

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Elementos de la Combustión

aire, , combustible

O2

Aire es una combinación de aprox.:  –  –  –

21% de oxígeno; 75% de nitrógeno; y 4% de diversos gases 

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De estos gases, el oxígeno es el único que soporta la combustión. Nitrógeno y otros gases tienen un impacto en las emisiones de escape. A más O2, mayor eficiencia en la combustión 1 lb de comb.  20 lb de aire

Densidad del Aire

Medición de moléculas de oxígeno dentro de un volumen fi o de aire.

El aire en altitudes elevadas es menos denso que el aire a nivel del mar, pero la relación de oxígeno a nitrógeno permanece igual

Densidad del Aire La densidad del aire también es afectada por la temperatura del aire ambiente y la humedad.

La humedad, deja menos espacio para las moléculas de oxígeno en un volumen fijo de aire

combustión  el aire frío y seco es excelente para combustión 

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El calor es producido durante la carrera de compresión

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El combustible está compuesto casi enteramente de com nac ones e r geno y carbono. Los combustibles difieren en su relación de hidró eno a carbono (hidrocarburos)

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Introducirse la cantidad apropiada de aire en la cámara hacia arriba comprime el aire En el momento aprop a o es nyecta o combustible dentro del cilindro la com resión continúa hasta la ignición  combustión  creando energía térmica  ener ía mecánica

Subproductos de la Combustión 

Los hidrocarburos reaccionan con el oxígeno en el aire durante la combustión  –  –

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Dos amplias categorías de substancias indeseables.  –

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a ua gas de dióxido de carbono.

(NO2, NO. conocidos como óxidos de nitrógeno o gases NOx) El combustible sin quemar o parcialmente quemado resulta en otro grupo. El combustible sin quemar es hidrocarburo en naturaleza: materia de partículas o hidrocarburos. HC’s.

Los gases de NOx en la presencia de luz solar se combinan con Hidrocarburos para formar ozono (O3). El ozono es el componente mayor del smog.

Regulación 

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En EEUU las emisiones son reguladas por la EPA, para limitar los contaminantes en la atmósfera. n ve perm s e e x m s ’s se redujo grandemente para los motores automotrices de Rango Medio y Servicio Pesado a fines del 2002.

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perjudiciales en el escape, el proceso de combustión debe controlarse. Debe ajustarse el periodo de retardo de encendido . na e as ormas e acer o, es a rasan o o adelantando la sincronización de inyección.

Sincronización de Inyección Atrasada 

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Combustible es inyectado dentro del cilindro más tarde en la carrera de compresión Menos tiem o al combustible ara mezclarse con el aire, antes de la ignición. Temperatura real de combustión Menor formación de gases de NOx. Eficiencia de combustión ligeramente reducida.

a rasar emas a o a s ncron zac n pue e con uc r   a emisiones más altas de hidrocarburos y a  desempeño inaceptable del motor .

Sincronización de Inyección Adelantada 

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Combustible es inyectado dentro del cilindro más pronto durante la carrera de compresión Más lar o será el eriodo de retardo de encendido. Temperaturas de combustión más altas Menos combustible sin uemar emisiones reducidas de HC’s.

adelantar demasiado la sincronización promueve la  creación de un nivel inaceptable de gases de NOx . Así que hay una relación muy estrecha entre la temperatura de  combustión y la cantidad y tipo de emisiones que resultan.

Sistema EGR 

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Para reducir incluso más el nivel de las emisiones de escape, el control electrónico de la inyección y el enfriamiento del aire de admisión solos ya no son adecuados El próximo paso viable para reducir temperaturas pico de combustión, es enfriar algo del gas de escape, mezclarlo con aire de admisión fresco y mover esta mezcla dentro de la cámara de combustión llamado el aire de carga Esto reduce la formación de NOx mientras se minimiza el uso de la sincronización “atrasada” El oxígeno está en una concentración más baja en el aire de carga debido a la adición del escape recirculado, sin embargo debe estar disponible la misma cantidad de oxígeno para el proceso de combustión. , cámara de combustión.

Componentes Básicos

Componentes Básicos   

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Válvula de Recirculación del Gas de Escape (Válvula EGR) Enfriador de Recirculación del Gas de Escape (Enfriador EGR) Dispositivo Mezclador de Admisión Conexión en Fuelle al Enfriador EGR

Flujo del Sistema

Turbocargador de Geometría Variable (VGT)

Turbocargador VG 

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Acumula sobrepresión más rápidamente para mejorar la respuesta transitoria. Incrementa la contrapresión del múltiple de escape. El VGT también puede usarse para proporcionar frenado de escape.

Componentes del VGT   

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Compresor y carcasa  Turbina y carcasa  Actuador VG (neumático o  eléctrico) Anillo de la Boquilla Deslizante  Placa de Recubrimiento  Mecanismo de Yugo  Sensor de Velocidad del Turbo  Sensor de Temperatura de  n ra a e ompresor e  Turbo  Sensor de Posición del VGT  ’  eléctricamente)

Operación del VGT 

Actuador Neumático VG  – Válvula de Cierre de 

Control de TC . Accionada

por el ECM, se energiza en ON  – Válvula de Control de 

TC . Modula la presión de

aire mediante un impulso con señal modulada

perac n e

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Boquilla deslizante  –

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Se a usta ara variar el área de salida en espiral de la turbina Es ajustada por el actuador del

 – Posición Infinitamente Variable 

Operación del VGT Boquilla Totalmente Cerrada  – Mínima  Área de Salida de Espiral  – Máxima Presión del Múltiple de Escape  – Máxima Velocidad del Eje  – Máxima Sobrepresión del Turbo

Operación del VGT Boquilla Totalmente Abierta  – Máxima Área de Salida de Espiral  – Mínima  Presión del Múltiple de Escape  – Mínima  Velocidad  –

del Eje Mínima  Sobrepresión del Turbo

Componentes de la Válvula EGR La válvula EGR junto con el turbocargador VG regula la cantidad de gas de escape a la que se le permite recircular al sistema de admisión

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Entrada del gas de escape  Motor eléctrico  Sensor de posición  Protector térmico  Puertos de Refrigerante  Salida del gas de escape  Cubierta del Actuador 

Operación de la Válvula EGR   

La válvula de elevación es controlada por un motor eléctrico de alta velocidad Sistema de reducción de engranajes. El sensor de posición en la válvula le avisa al ECM la posición real de la válvula EGR.

Enfriador EGR 

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Reduce la tem eratura del as de esca e que recircula hacia el sistema de admisión de aire Enfriando el gas de escape recirculado se reducirá la temperatura total del aire de Construido de tubos de acero inoxidable de pared delgada Pequeños generadores de turbulencia dentro del lado del gas de escape del enfriador crean turbulencia

Flujo de Enfriador EGR Si el gas en el enfriador EGR estuviera muy ,  –  –  –

formación de ácido acumulación de agua ensuc am ento por hidrocarburos de las superficies de calor dentro del enfriador.

Mezclador EGR 

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spos vo para mezc ar e a re mp o con el EGR Asegura que la mezcla de carga sea cosistente El mezclador estilo venturi , crea una caída de presión en la garganta venturi. Aspira más gas de escape, para obtener el gasto necesario de EGR.

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El mezclador estilo estriado mezcla el gas de escape recirculado y el aire fresco con una mínima cantidad de caída de presión. El venturi causa una pequeña pérdida de eficiencia. Un mezclador estriado no tendrá la pequeña pérdida de eficiencia

Flujo de EGR

Nuevos Sensores  –

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El sensor de presión diferencial EGR monitorea la caída de presión a través de un orificio de flujo colocado después del enfriador EGR en el tubo de transferencia frontal EGR. Esta caída de presión junto con la temperatura del orificio EGR, presión del múlti le de admisión, otros arámetros del motor ermiten ue el ECM calcule la cantidad de EGR fluyendo dentro del motor.

Sensor de Presión de Escape  –

para ayudar a proteger a la válvula EGR de sobrepresurización la cual podría conducir a hardware dañado o a fallas falsas. Este sensor recibe su señal de presión de junto al puerto de escape #1 en el múltiple de escape. Se usa un tubo detector de presión para transmitir la señal de presión al sensor de presión de escape. El sensor está a o a a carcasa e ermos a o para ayu ar a man ener r o e sensor e as a as temperaturas de escape. 

Sensor de Temperatura de Salida del Enfriador EGR  – Este motor usa un sensor de temperatura del gas de escape recirculado para estimar exactamente la cantidad de gas EGR que entra al motor. Este sensor se usa también para ayudar a determinar la eficiencia del enfriador EGR.

Nuevos Sensores  –

La válvula EGR es un componente de circuito cerrado. Esto significa que el ECM solicita una posición de la válvula EGR y el sensor de posición de la válvula EGR envía de vuelta al ECM la posición de la válvula por verificación de que la válvula alcanzó la posición ordenada.

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Sensor de Velocidad del Turbocargador  – Debido al alto desempeño de este turbocargador de geometría variable, un sensor de velocidad del turbocargador fue colocado en la carcasa de cojinetes del turbocargador para medir la . información necesaria para proteger al turbocargador de velocidades del turbo excesivamente altas. Un plano maquinado en el eje del turbocargador proporciona el mecanismo para medir la velocidad de este turbocargador.

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Sensor de Temperatura del Aire de Entrada del Compresor del Turbocargador  – Un sensor de temperatura del aire de entrada del compresor del turbocargador está colocado en la carcasa del compresor del turbocargador en la entrada del turbocargador. El sensor mide la temperatura del aire que se introduce en el turbocargador y se usa para calcular el sensor virtual de la temperatura del aire de salida del compresor del turbocargador

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Sensor de Presión Barométrica

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Estrategia de Lanzamiento ISX

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Gestión de Introducción de Bajo Volumen – Marzo 2002  – Demostración OEM Dealer  – Limited Production Schedule     

International RV Paccar Volvo Mack

March April May une July August September

 –

International 2 0 3

RV 0 0 0

Volvo 0 4 3

Paccar 0 10 0

Mack 0 1 0

Other 0 0 0

Total 2 15 6

11 44 46

15 10 10

3 8 8

6 0 0

1 3 4

0 0 10

36 65 78

Producción Total - Oct. 2002